DE1762661B2

DE1762661B2 - Mehrstufiges koppelfeld mit elektronischen koppelpunktkontakten

Info

Publication number: DE1762661B2
Application number: DE19681762661
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 8000 München Höhne
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-07-31
Filing date: 1968-07-31
Publication date: 1972-02-17
Also published as: LU59181A1; DE1762661A1; CS180558B2; AT298571B; FR2014042A1; BE736889A; NL6911098A; GB1267573A; CH505522A

Description

Es sind elektronische Koppelpunktkontakte bekannt, die einen bestimmten Betriebsgleichstrom benötigen, um im leitenden Zustand zu verbleiben. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn die Koppelpunktkont?kte durch Halbleiter wie Vierschichtdioden oder Thyristoren gebildet sind. Unterschreitet nämlich der durch einen solchen Koppelpunktkontakt fließende Strom einen bestimmten Mindestwert, genannt Haltestrom, dann kippt dieser Koppelpunktkontakt von seinem leitenden Zustand in den sperrenden Zustand.

Es ist bereits ein mehrstufiges Koppelfeld mit Koppclpunktkontakten bekannt, die, wenn über sie ein Verbindungsweg aufgebaut ist, wegen eines im Verbindungsweg auftretenden Wechselstromes einen den Haltestrom überschreitenden Betricbsgleichstrom zu ihrem Verbleib im leitenden Zustand benötigen, siehe USA.-Patentschrift 2 951 125, Fig. 3. Bei diesem Koppelfeld führen zwischen Koppelfeldanschlüsscn liegende Verbindungswege jeweils über eine vorzugsweise symmetrisch im Koppelfeld zwischen zwei Koppelpunktkontaktcn liegende, eine Verbindung zwischen diesen Koppclpunktkontakten darstellende rinspcisezwischcnleitung, wobei diese Einspeisezwischenleitung jeweils über eine Drossel mit einer

Batterie verbunden ist, so daß der in einem aufgebauten Verbindungsweg eingespeiste Drosselstrom iiif der Einspeisezwischenleitung in Stromteile auf- «"zweigt ist, von denen jeder zu einem der mitein-™der verbundenen Koppelfeldanschlüsse fließt. Die Stromteile des Drosselstromes stellen jeweils den Betriebsgleichstrom dar, während sie in einem aufgebauten Verbindungsweg fließen.

Durch die Erfindung kann ein derartiges Koppel- punktkontakte in d

feld nunmehr auch auf neue Weise betrieben werden io In diesem Falle kann wegen des sofortigen und daher vorteilhafterweise besonders vielseitig tretens des hierfür ausreichend starken Wendet werden. gleichstromes vorteilhafterweise die Dauer der

Die Erfindung betrifft also ein mehrstufiges kierung der Koppelpunktkontakte besonders Koppelfeld, dessen zwischen Koppelfeldanschlüssen gewählt werden. Würde nämlich ^der ,^Betr^^b^

gd Vbindungswege jeweils über eine Vorzugs 15 strom nicht sofort diese ausreichende

Mkg

Drosselstrom überlagernder Begrenzerstrom über die Begrenzerschaltung in die Einspeisszwiscnenieuwnjs eingespeist werden. . ,

Dies ermöglicht, daß schon während des Autbaues eines Verbindungsweges, namhch sotort naui dem Markieren bzw. Leitendwerden der üoppeipunktkontakte, der ^Betri^ebsgl^eic _u ^h:^;l^r°^I'L^II Stärke fließt, welche für ^^J punktkontakte in deren leitenden i Fll k n d

dene Stromquelle ein Bestandt

ist bzw. durch einen Abgriff an der üdiienc

l'eüun» 'führen, wobei letztere über eine Drossel mit Drossel eingespeiste, relativ lanpam

einT "Batterie verbunden ist, so daß der in einem Betriebsgleichstrom den Haltestrom

autobauten Verbindungsweg eingespeiste Drossel- 20 Diese Vorteile sind auch dann gegeoei

strom auf der Einspeisezwischenleitung in Strom- oben erwähnte, mit der _

idle auf gezweigt ist, von denen jeder zu einem der dene Stromquelle ein Bestandtei I^ der

miteinander verbundenen Koppelfeldanschlüsse fließt,

dessen Koppelpunktkontakte einen den Haltestrom

überschreitenden Betriebsgleichstrom zu ihrem Ver-

bleib im leitenden Zustand benötigen und in welchem

Konnelfeld die Stromteile des Drosselstromes jeweils

den 'Betriebsgleichstrom darstellen, während sie in einem aufgebauten Verbindungsweg fließen.

selbst

bildet ist. ρ·;_ο1,_ΓΡη näher

Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher

erläutert. , _{dürch cin}

Fig. 1 zeigt einen Verbindungsweg durch win

erfindungsgemäß ausgestattetes Koppeiteia

em auf »bauten gg F i g. 2 und F i g. 3 zeigen spezielle Ausgestaltun

Das Koppelfeld ist dadurch gekennzeichnet, dal 30 gen der Begrenzerschaltung. S Einspeisezwischenleituni jeweils eine Be- In F i g. 1 ist ein Verbindungsweg durch da ί mehr

hl i di d W d stufige Koppelfeld gezeigt, welcher ^Koppelfeld

anschlüsse Xl, Kl miteinander verbindet. Es hier nur solche ^VV^^nX^^ unterscheidenden 35 feldes gezeigt, welche j«J^ zwischen diesen beiden KoppeUel hören. Die übrigen Koppelpunktkontaktt sind nur ih dtt

an Se p

™4' schaltung angeschlossen ist, die den Wert des Potentials dieser Einspeisezwischenleitung auf einen so ehe Bereich begrenzt, welcher zwischen zwei sich um einen endlich großen Wert hidd

Frenzen lie<n

Die Erfindung ist von weittragender Bedeutung, d«nn sie c.mödicht verschiedene Effekte. So erglicht sie. daß bei Ausfall der Batteriespannung \'erbindungswegc. welche bereits ausbaut sind, nicht unterbrochen werden. In diesem Falle kann nämlich der Betriebsgleichstrom jeweils über die PcTcnzcrschaltuPg statt über die Drossel in die Ein-,;jisc/wischcnleitung eingespeist werden. Man hit dabei nur zu beachten, daß jene Stromquelle, welche über die Begrenzerschaltung gegebenenfalls den Be-,ricbsaleichstrom liefert, auch bei Ausfall der Batteriespannung ausreichend lange Zeit wirksam bleibt. Außerdem gestattet die Erfindung, daß die im Verd S b Sö

hören. Die g pp

durch Vielfachzeichen angedeutet

durch Vierschich dioden oder ^yg sein können, benötigen einen Jn HaU«tr™n über schreitenden Betnebsgle.chstrom uff «idem leUen den Zustand zu verbleiben. Anderen alls wurde der Verbindungsweg unterbrochen. Mit HHfe der Batterie U wird der Betriebsg,le.chstrom m d.e En spe.sezwischenleitungZ emgespeis , wenn oer^v bindungsweg ^«hen toi ^JA anschlussen Al, X2

^«hentatung hegt
k

g
toi

Außerdem gestattet die Erfindung, daß die im Ver ^«heng g bindungsweg auftretenden Spannungen bzw. Ströme ₅o Koppelpunktkorttakten H1 ,

H2 zen ral irr

des Verbindungsweges erreicht, solange nämlich die

Siromteile wegen der Markierung durch die nunmehr in den Betnebsgleichstrom dar, solange sie in einem autge

Zwischenleitung Z auf einen Bereich begrenzt, welcher der Betriebsgleichstrom der bereits in den leitenden zwischen zwei sich um einen endlich großen Wert Zustand gesteuerten Koppelpunktkontakte deren unterscheidenden Grenzen liegt. Diese Begrenzer- Haltestrom nicht unterschreitet,
schaltung D kann z. B. gemäß F i g. 2 durch eine Wenn letzteren der Betriebsgleichstrom nicht vorgespannte Zenerdiode oder gemäß Fig. 3 durch 5 wesentlich überschreitet, kann der über die Begrenzv/ei vorgespannte, antiparallel geschaltete Dioden zerschaltung D eingespeiste Begrenzerstrom besongebildet sein. Die gewählten Vorspannungen bzw. ders klein und von kürzerer Dauer sein, als wenn der die Zenerspannung entsprechen dabei den beiden Betriebsgleichstrom während des Aufbaues des VerGrenzen des Bere'shes, zwischen denen sich das bindungsweges wesentlich größer als der Haltestrom Potential der Zwischenleitung Z ändern kann. Die io ist. Würde jedoch der Betriebsgleichstrom den Halte- Ersetzbarkeit der in F i g. 2 gezeigten, ein Potential in strom während des genannten Aufbaues wesentlich einem vorgegebenen Bereich begrenzenden Begren- unterschreiten, dann müßte die Markierung entsprezerschaltung durch die in F i g. 3 gezeigte Begrenzer- chend lange andauern, wenn eine unerwünschte Ver schaltung ist durch die deutsche Auslegeschrift bindungswegunterbrechung während des Aufbaues 1 176 708 bekannt und nicht von selbständiger Be- ts des Verbindungsweges vermieden werden soll, deutung. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist eine

Durch diese Begrenzerschaltung D kann, wie be- solche Dimensionierung der Begrenzerschaltung vorreits erwähnt, erreicht werden, daß bei Ausfall der gesehen, daß wenigstens eine der Grenzen des Be- Batteriespannung über die Begrenzerschaltung D der reiches so festgesetzt ist, daß bei Änderungen des die Betriebsgleichstrom für die Koppelpunktkontakte in ao Drossel durchfließenden Drosselstromes bzw. bei An- die Einspeisezwischenleitung Z eingespeist wird. Wie derung der über der Drossel liegenden Spannungen schon erwähnt, kann mit Hilfe der Begrenzerschal- verhindert wird, daß nichtleitende, nicht markierte tungD auch erreicht werden, daß bei einem relativ Koppelpunktkontakte in den leitenden Zustand gelangsamen Anstieg des die Drossel L durchfließenden steuert werden.

Drosselstromes ein über die Begrenzerschaltung D as Es kann also das Auftreten von Fehlverbindungen während eines Verbindungsaufbaues eingespeister Be- verhindert werden. Es kann außerdem verhindert grenzerstrom bewirkt, daß die Stärke des Betriebs- werden, daß bei Unterbrechung eines Verbindungsgleichstromes, welcher durch die wegen der Markie- weges soeben in den nichtleitenden Zustand gcrung in den leitenden Zustand gesteuerten Koppel- steuerte Koppelpunktkontakte sofort wieder in den punktkontakte fließt, ausreicht, daß diese Koppel- 30 leitenden Zustand gesteuert werden, wodurch eine punktkontakte im leitenden Zustand verbleiben. Die sichere Unterbrechung des Verbindungsweges erreicht Begrenzerschaltung D speist hier also zumindest so wird.

lange einen Beitrag zu diesem Betriebsgleichstrom Bekanntlich bezeichnet man jene Eigenschaft der

in die Zwischenleitung Z ein, als die Drossel L noch Halbleiter als Rate-Effekt, daß sie dann, wenn sie mit

nicht den ganzen Betriebsgleichstrom allein zu lic- 35 sehr rasch ansteigenden Spannungsimpulsen beauf-

fern vermag, der zum Verbleib der Koppelpunktkon- schlagt werden, schon bei geringeren Spannungen in

takte nötig ist. Dies ist von besonderer Bedeutung den leitenden Zustand gesteuert werden, als wenn sie

dann, wenn ein Verbindungsweg sehr rasch aufzu- mit langsamer ansteigenden Impulsen beaufschlagt

bauen ist bzw. wenn die Dauer der Markierung be- werden. Vorteilhafterweise läßt sich die Begrenzer-

sonders kurz gemacht werden soll. 40 schaltung auch so dimensionieren, daß der Bereich

Von ganz besonderer Bedeutung ist dies dann, des Potentials der Einspeisezwischenleitung auch so wenn der Verbindungsweg schrittweise aufgebaut eng begrenzt ist, daß nichtleitend als Koppelpunktwird, indem zunächst nur der erste Teil des Verbin- kontakte dienende Halbleiter auch nicht wegen des dungsweges aufgebaut wird, welcher zwischen dem Rate-Effektes nicht in den leitenden Zustand ge-Koppelfeldanschluß Kl und der Einspeisezwischen- 45 steuert werden. Das heißt, sie werden selbst dann leitung Z liegt, und erst anschließend der zweite Teil nichtleitend, wenn sich das an der Einspeisezwides Verbindungsweges aufgebaut wird, welcher zwi- schenleitung Z liegende Potential so rasch ändert, daß sehen dem Koppelfeldanschluß K2 und der Ein- ohne eine solche Potentialbegrenzung Koppelpunktspeisezwischenleitung Z liegt. Beim Aufbau dieses kontakte wegen des Rate-Effektes in den leitenden zweiten Teiles des Verbindungsweges tritt nämlich 50 Zustand gesteuert würden. Dies ist von ganz besonwegen des durch den nunmehr leitenden Koppel- derer Bedeutung dann, wenn wegen eines sehr punktkontakt Ή 2 fließenden Betriebsgleichstromes raschen Aufbaues eines Verbindungsweges bzw. und wegen der Induktivität der Spule L eine plötz- wegen einer sehr raschen Unterbrechung eines Verliehe, starke Änderung des durch den ersten Teil des bindungsweges sehr rasche Änderungen des an der Verbindungsweges fließenden Betriebsgleichstromes 55 Einspeisezwischenleitung liegenden Potentials aufauf, so daß der erste Teil des Verbindungsweges, treten.

falls die Markierung seiner Koppelpunktkontakte be- Bei einer Weiterbildung ist durch die Dimensio-

reits beendet ist, wegen der Absenkung des Betriebs- nierung der Begrenzerschaltung wenigstens eine der

gleichstromes wieder unterbrochen werden könnte, Grenzen des Bereiches so festgesetzt, daß der bei

falls keine Begrenzerschaltung D vorgesehen wäre. 60 Überlagerung eines zwischen denKoppelfeldanschlüs-

Um zu erreichen, daß die Stärke des Betriebs- sen fließenden Nutzwechselstromes mit dem Betriebs-

sleichstromes ausreicht, um die Koppelpunktkon- gleichstrom sich ergebende Gesamtstrom in jenem

takte im leitenden Zustand zu halten, ist es vorteil- Teil des Verbindungsweges den Haltestrom nicht un-

hafterweise bereits ausreichend, eine solche Dirnen- terschreitet, welcher zwischen der Einspeisezwischen-

sioniemna der Begrenzerschaltung vorzusehen, daß 65 leitung Z und dem den Nutzwechselstrom empfan-

eemäß einer Ausbildung der Erfindung die betref- genden Koppelfeldanschluß liegt,

fende eine Grenze des Bereiches so festgesetzt ist, Auf diese Weise kann vorteilhafterweise verhindert

daß während des Aufbaues des Verbindungsweges werden, daß in dem genannten Teil des Verbindungs-

\o

wege* die Koppelpunktkontakte unbeabsichtigter- Wechselstromspitzen bzw. Wechselspannungsspit-

weise in den nichtleitenden Zustand gesteuert wer- zen mit der entgegengesetzten Polarität, welche zu

den. wodurch hier eine unbeabsichtigte Unterbre- einer unbeabsichtigten Unterbrechung des anderen

chung Jes Verbindungsweges wegen zu hoher Nutz- Teiles des Verbindungsweges führen könnten, wel-

v.echselströme verhindert wird. 5 eher zwischen dem den Nutzwechselstrom empfan-

Bei einer Weiterbildung ist schließlich vorgesehen, genden Koppelfeldanschluß und der Einspeisezwilaß bei jedem Koppelfeldanschluß ein* Diode ange- schenleitung liegt, können, wie oben bereits angetchlossen ist, welche die bei dem betreffenden Kop- geben, schon durch die Begrenzerschaltung begrenzt pelfeldanschlUssen auftretenden Potentiale so be- werden. Fließt nämlich zwischen beiden Koppelgrenzt und damit den bei Überlagerung des Nutz- io feldanschlüssen ein Nutzwechselstrom bestimmter Wechselstromes mit dem Betriebsgleichstrom sich Größe und fließt von der Einspeisezwischenleitung ergebenden Gesamtstrom ebenfalls so begrenzt, daß zu den Koppelfeldanschlüssen jeweils ein Betriebsder letztere in jenem Teil des Verbindungsweges den gleichstrom bestimmter Größe, dann überlagern sich Haltestrom nicht unterschreitet, welcher zwischen der diese Ströme so, daß der in dem einen Teil des VerlEinspeisezwischenleitung und dem den Nutzwechsel- 15 bindungsweges fließende Gesamtstrom kleiner als der strom sendenden Koppelfeldanschluß liegt. dort fließende Betriebsgleichstrom ist, während der

Diese Dioden begrenzen also in bekannter Weise in dem anderen Teil des Verbindungsweges fließende

Wechselstromspitzen bzw. Wechselspannungsspitzen Gesamtstrom größer als der dort fließende Betriebs-

mit einer dem Betriebsgleichstrom entgegenwirken- gleichstrom ist. Ist der Nutzstrom also ein Nutz-

den Polarität bezüglich jenes Teils des Verbindungs- ao wechselstrom, dann besteht ohne Begrenzung der

weges, welcher zwischen der Zwischenleitung Z und Wechselstromspitzen bzw. Wechselspannungsspitzen

dem den Nutzwechselstrom sendenden Koppelfeld- an sich die Gefahr, daß abwechselnd in dem einen

anschluß liegt. Diese Dioden Dl, D 2 verhindern Teil und in dem anderen Teil des Verbindungsweges

also eine unbeabsichtigte Unterbrechung eines auf- der Gesamtstrom den Haltestrom unterschreitet und

gebauten Verbindungsweges durch zu hohe Span- 15 damit unerwünschterweise den Verbindungsweg un-

nungsspitzen bzw. zu hoher Stromspitzen bestimmter terbricht. Wie oben angegeben, kann daher vorteil-

Polarität in jenem Teil des Verbindungsweges, der hafterweise durch die zuletzt genannte Weiterbildung

zwischen dem den Nutzwechselstrom sendenden Kop- der Erfindung verhindert werden, daß abwechselnc

pelfeldanschluß und der Einspeisezwischenleitung in jedem der beiden Verbindungswegteile der Be

Hegt. 30 triebsgleichstrom den Haltestrom unterschreitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrstufiges Koppelfeld, dessen zwischen Koppelfeldanschlüssen liegende Verbindungswege jeweils über eine vorzugsweise symmetrisch im Koppelfeld zwischen zwei Koppelpunktkontakten liegende Einspeisezwischenleitung führen, wobei letztere über eine Drossel mit einer Batterie verbunden ist, so daß der in einem aufgebauten Verbindungsweg eingespeiste Drosselstrom auf der Einspeisezwischenleitung in Stromteile aufgezweigt ist, von denen jeder zu einem der miteinander verbundenen Koppelfeldanschlüsse fließt, dessen Koppelpunktkontakte einen den Haltestrom überschreitenden Betriebsgleichstrom zu ihrem Verbleib im leitenden Zustand benötigen und in welchem Koppelfeld die Stromteile des Drosselstromes jeweils den Betriebsgleichstrom darstellen, während sie in einem aufgebauten Verbindungsweg fließen, dadurch gekennzeichnet, daß an die Einspeisezwischenleitung (Z) jeweils eine Begrenzerschaltung (D) angeschlossen ist, die den Wert des Potentials dieser Zwischenleitung auf einen solchen Bereich begrenzt, welcher zwisehen zwei sich um einen endlich großen Wert unterscheidenden Grenzen liegt.

2. Koppelfeld _ach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits während des Aufbaues des Verbindungsweges die Batterie (U) über die Drossel (L) einen ansüiger-den — durch die nunmehr in den leitenden Zustand gesteuerten Koppelpunktkontakte (Hl, Hl) fließenden — Drosselstrom in die Einspeisezwischenleitung (Z) einspeist und daß andererseits während des erwähnten Aufbaues ein sich dem Drosselstrom überlagernder Begrenzerstrom über die Begrenzerschaltung (D) in die Einspeisezwischenleitung (Z) eingespeist wird.

3. Koppelfeld nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst nur ein erster, zwischen dem einen Koppelfeldanschluß (Kl) und der Einspeisezwischenleitung (Z) liegender Teil des Verbindungsweges aufgebaut wird und anschließend ein zweiter, zwischen dem anderen Koppelfeldanschluß (Kl) und der Einspeisezwischenleitung (Z) liegender Teil des Verbindungsweges aufgebaut wird.

4. Koppelfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffende eine Grenze des Bereiches so festgesetzt ist, daß während des Aufbaues des Verbindungsweges der Betriebsgleichstrom der bereits in den leitenden Zustand gesteuerten Koppelpunktkontakte deren Haltestrom nicht unterschreitet.

5. Koppelfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Grenzen des Bereiches so festgesetzt ist, daß bei Änderung des die Drossel (/,) durchfließenden Drosselstromes bzw. daß bei Änderung der über der Drossel (L) liegenden Spannung verhindert wird, daß nichtleitende, nicht markierte Koppclpunktkontaktc (//1, Hl) in den leitenden Zustand gesteuert werden.

f). Koppelfeld nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des Potentials der Einspeisezwischenleitung so eng begrenzt ist, daß nichtleitende, als Koppelpunktkontakte (//!, Hl) dienende Halbleiter auch nicht wegen des Rate-Effektes in den leitenden Zustand gesteuert werden,

7. Koppelfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Grenzen des Bereiches so festgesetzt ist, daß der bei Überlagerung ,jines zwischen den Koppelfeldanschlüssen (Kl, Kl) fließenden Nutzwechselstromes mit dem Betriebsgleichstrom sich ergebende Gesamtstrom in jenem Teil des Verbindungsweges den Halte-F.trom nicht unterschreitet, welcher zwischen der Einspeisezwischenleitung (Z) und dem den Nutzwechselstrom empfangenden Koppelfeldanschluß (Xl, Kl) liegt.

8. Koppelfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Koppelfeldanschluß (Kl, Kl) eine Diode (D 1, D 2) angeschlossen ist, welche die bei dem betreffenden Koppelfeldanschluß (Kl, Kl) auftretenden Potentiale so begrenzt und damit den bei Überlagerung des Nutrwechselstromes mit dem Betriebsgleichstrom sich ergebenden Gesamtstrom ebenfalls so begrenzt, daß der letztere in jenem Teil des Verbindungsweges den Haltestrom nicht unterschreitet, welcher zwischen der Einspeisezwischenleitung (Z) und dem den Nutzwechselstrom sendenden Koppelfeldanschluß (K 1, Kl) liegt.

9. Koppelfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzerschaltung (D) durch eine vorgespannte Zenerdiode gebildet ist (F i g. 2).

10. Koppelfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzerschaltung (D) durch zwei vorspannte, antiparallelgeschaltete Dioden gebildet ist (F i g. 3).